الرئيسية < البحوث والدراسات < تفاصيل بحث أو دراسة
Comparison between numerical and laboratory methods in the analysis of reinforced concrete beams with fiberglass bars and steel reinforcement
| الباحث(ون): | - Ayman Ahmed Mohmmed Gaber
|
| المؤسسة: | Higher Institute Of Science and Technology – Zwitina - Libya |
| المجال: | التقنيات المدنية و الإنشائية و الهندسة المعمارية |
| منشور في: | العدد الثامن والثلاثون - يناير 2026 |
الملخص
هدفت هذه الدراسة لمقارنة الطرق العددية والمخبرية لتحليل الأداء الميكانيكي للجسور الخرسانية المسلحة ذات القوة العالية. كما هدفت لتحديد العوامل التي يمكن استخدامها لتحسين الأداء الميكانيكي للجسور الخرسانية المسلحة ذات القوة العالية من خلال دمج البوليمرات المسلحة بألياف الزجاج. تم تحليل ثلاثة نماذج من الجسور بأبعاد متطابقة ولكن بمواد تسليح مختلفة (الفولاذ، والمختلط (الفولاذ والياف الزجاج) والياف الزجاج) -تجريبيا وعدديا باستخدام برنامجي أباكوس وماتلاب. تم تحديد وتقييم صلابة الجسور والانزياح والاجهاد وامتصاص الطاقة تحت الاحمال الثنائية.
اشارت النتائج الي أن الجسر الأول المسلح بالكامل بالفولاذ أظهر أعلي صلابة أولية وأقل انحراف مما يجعله مناسبا للتطبيقات التي تتطلب صلابة عالية. أما الجسر الثاني المسلح بقضبان مختلطة أظهر زيادة في الليونة واجهاد أعلي مما يشير إلى ملائمته للتطبيقات التي تتطلب قابلية التشكيل. حقق الجسر الثالث المسلح فقط بألياف الزجاج أداء متوازنا بين الصلابة والليونة. أكد تحليل الارتباط الاحصائي توافقا قويا بين البيانات التجريبية والعددية (معاملات الارتباط أكبر من 0.8) مما يؤكد دقة النماذج.
ثبت أن الجسر الأول هو الأنسب للتطبيقات التي تتطلب صلابة عالية، حيث سجل أقل قيمة اجهاد(0.022) وأعلي كفاءة في استهلاك الطاقة تحت الحمل (490 و450) مما يدل على مقاومته العالية للتشوه.
بالمقابل أظهر الجسر الثاني اجهادا أعلي (0.055) وكفاءة طاقة أقل (200 و250) مما يشير إلى ليونة عالية وكفاءة منخفضة بسبب جودة التسليح. وسجل الجسر الثالث اجهادا متوسطا(0.045) مما يعكس قابليته الأكبر للتشوه مقارنة بالجسر الأول ولكنه حافظ علي كفاءة أعلي من الجسر الثاني.
تعد الطرق العددية أسرع وأقل تكلفة وتتيح تحليلا مرنا لعدة سيناريوهات...................
الكلمات الدالة: ..............عوارض خرسانية، اجهادات، احمال، انفعال، جدول حسابات، طرق عددية، طرق مخبرية.
Abstract
This study aimed to compare numerical and laboratory methods for analyzing the mechanical performance of high-strength reinforced concrete beams. It also aimed to identify the factors that can be used to Improving the mechanical performance of high-strength reinforced concrete beams by incorporating glass fiber reinforced polymers (GFRP). Three beam specimens (B01, B02, and B03) with identical dimensions but different reinforcing materials—steel, hybrid (steel + GFRP), and all-GFRP—were analyzed experimentally and numerically using Abacus and MATLAB. The stiffness, displacement, stress, strain distribution, and energy absorption under flexural loads were determined and evaluated. The results indicated that the B01 beam, reinforced entirely with steel, exhibited the highest initial stiffness and lowest deflection, making it suitable for applications requiring high stiffness. The B02 beam, reinforced with hybrid bars, exhibited increased ductility and higher strain, indicating its suitability for applications requiring deformability. The B03 beam, reinforced solely with glass fibers, achieved a balanced performance between stiffness and ductility. Statistical correlation analysis confirmed a strong agreement between the experimental and numerical data (correlation coefficients > 0.8), confirming the accuracy of the model. Beam B01 proved to be best suited for applications requiring high stiffness, recording the lowest strain value (0.022) and the highest energy efficiency under load (490 and 450), demonstrating its high resistance to deformation. In contrast, beam B02 exhibited a higher strain (0.055) and lower energy efficiency (200 and 250), indicating high ductility and reduced efficiency due to the quality of the reinforcement. Beam B03 recorded a medium strain (0.045), reflecting its greater susceptibility to deformation compared to B01, but maintained a higher efficiency than B02. Numerical methods are faster and less expensive, and allow for multiple scenarios to be flexibly analyzed.................
Keywords: ............Concrete beams, stresses, loads, strain, abacus, numerical methods, laboratory methods and DFRP.